Гидрораспределитель описание и принцип работы

Назначение.

Гидрораспределитель это устройство, которое производит пуск, останов или изменяет направление движения потока рабочей жидкости в гидравлической системе в зависимости от управляющего сигнала. Управление может быть механическим, электрическим, пневматическим и гидравлическим. Другими словами, он управляет работой, реверсом и остановкой рабочих органов (гидроцилиндры, гидромоторы), которые входят в состав гидросистемы.
Очень хорошее видео объясняющее устройство и принцип работы золотникового гидрораспределителя.

Основные определения.

• Расход или подача – это количество жидкости, которое может пройти в единицу времени. Обычно, измеряется в литрах в минуту.
• Рабочее давление – это максимально допустимая величина давления, возникающая при работе гидравлической системы. Единицы измерения [МПа] (мегапаскаль) или [атм] (атмосфера).
• Диаметр условного прохода – это округленный до ближайшего значения из установленного ряда диаметр круга, площадь которого равна площади характерного проходного сечения канала устройства или площади проходного сечения присоединяемого трубопровода – это теоретическое определение. На практике используют числа из ряда (ГОСТ 16516-80), наиболее распространённые 3, 5, 10.

Классификация по режиму работы.

Гидрораспределители делятся на два типа:

• Пропорциональные – это гидрораспределители в которых возможна плавная регулировка размера проходного сечения, а следовательно, и количества проходящей рабочей жидкости. При работе системы иногда требуется увеличить или уменьшить скорость перемещения рабочего органа. Для этого нужно соответственно увеличить или уменьшить количество жидкости, подводимое к нему. У большинства гидрораспределителей подача жидкости, реверс, и перекрытие подачи осуществляется за счёт изменения положения запорного регулирующего элемента – золотника. Чем больше получается проходное сечение, создаваемая золотником, тем больше через него проходит рабочей жидкости.
• Дискретные – это гидрораспределители в которых есть два варианта размера проходного сечения. Максимально открытое и полностью закрытое. В них нет возможности регулирования скорости движения рабочих органов, только два режима – движение и остановлены.

Приведём пример. Используется гидрораспределитель с ручным управлением, то есть, золотник при помощи системы тяг или тросиков, соединяется с рукояткой. Если её немного сместить, то щель приоткроется не полностью и рабочий орган начнёт медленно двигаться, при смещении ручки до конца происходит полное открытие и скорость движения становиться максимальной. Такое регулирование называется пропорциональным. Другой пример. Требуется выдвинуть гидравлический цилиндр, а при прохождении датчика положения задвинуть его обратно. Тут применяется гидрораспределитель с электрическим управлением. На концах золотника установлены электромагниты. При прохождении датчика электрический сигнал выключает один электромагнит и включает другой, золотник смещается в противоположную сторону, гидравлический цилиндр меняет направление и начинает задвижение. Такое регулирование называется дискретным.

Классификация по типу корпуса.

• Моноблочный — это корпус, который отлит цельной формой. Он имеет определённое количество секций. Схему секции можно изменить только путём установки золотников разного типа (если это предусмотрено конструкцией).
• Секционный – это корпус, который позволяет устанавливать разное количество секций. Можно выделить следующие основные типы секций: напорная, рабочая и сливная. К напорной секции присоединяется магистраль высокого давления, на ней же установлен и главный предохранительный клапан. Рабочая секция соединяется с рабочими органами гидросистемы. В ней могут быть установлены вторичные предохранительные клапана для ограничения давления на конкретной операции. Рабочие секции могут иметь разные гидравлические схемы. Сливная секция отводит рабочую жидкость в масляный бак гидросистемы или в маслоохладитель. Все секции стягиваются между собой шпильками, что позволяет собирать гидрораспределитель по заданным техническим параметрам и легко производить ремонтные работы путём замены секций.

Гидравлические схемы.

Схема гидрораспределителя показывает, каким образом соединяются напорная и сливная магистраль с рабочими, в каждом положении золотника. Рабочими положениями называют положение золотника в которые его сместил какой-либо сигнал управления. Нейтральное положение, это положение, в котором находится золотник при отсутствии управляющих воздействий. Существует большое количество различных видов гидравлических схем. Для каждого технического задания, из каталога производителя, конструктор выбирает свой тип объединения магистралей.

Обычно, схемы имеют графическое обозначение. Количество блоков, которые изображены на схеме, соответствует количеству положений золотника. Внутри каждого блока показано соединение рабочих линий с напорной и сливной магистралью. Все магистрали имеют свою маркировку. Напорная обозначается «P», сливная «T», рабочие буквами «a», «b» «c» и так далее. На схеме все блоки отображаются в нейтральной позиции, слева и справа от блоков отображается способ управления.

Способы управления.

Существует множество видов способов управления гидрораспределителем, рассмотрим наиболее распространённые:

• Ручное управление. Золотник, через систему тяг, или напрямую соединён с ручкой управления. Изменение положения золотника осуществляется за счёт мускульной силы.
• Тросовое управление. К золотнику крепиться трос управления, который соединяется с ручкой. Управление осуществляется за счёт мускульной силы.
• Электромагнитное управление. К золотнику гидрораспределителя присоединяются электрические магниты. При подаче напряжения золотник втягивается или выталкивается из электромагнита. Возврат в нейтральное положение осуществляется за счёт пружины. При больших давлениях и расходах, мощности электромагнита может не хватить для нормального смещения и такое управление будет осуществляться не корректно. Обычно, в инструкции гидрораспределителя есть соответствующие рекомендации.
• Пневматическое или электропневматическое управление. В этом случае, вместо электромагнитов устанавливают пневматические цилиндры. Управление осуществляется пневматическим переключателем, или при помощи электромагнитного пневматического клапана.
• Гидравлическое управление. Один из самых сложных и дорогостоящих способов управления которое может иметь гидрораспределитель. Применяется при пропорциональном управлении. Перемещение основного золотника осуществляется потоком жидкости, который регулирует пилотный электромагнит.

Клапанная аппаратура.

Клапана, в гидравлических системах, в основном, применяются для ограничения давления рабочей жидкости. Практически в каждой конструкции в напорной секции или в корпусе установлен главный предохранительный клапан. Именно на нём, устанавливается максимально возможное давление в системе. При превышении установленного значения, рабочая жидкость начинает сбрасываться в сливную линию. Помимо главного предохранительного клапана на каждой секции возможна установка вторичный клапанов (предохранительных, антикавитационных, шоковых и т.д.)

В данной статье мы рассмотрели основные особенности, которые имеет современный гидрораспределитель. Все они в широком ассортименте представлены в каталоге нашего интернет-магазина. Для подбора воспользуйтесь фильтрами по требуем вам параметрам.

Данная статья является авторской. При копировании материала обязательна ссылка на источник.

Автор статьи: Очкасов Данил - инженер гидравлик.

При подготовке статьи использовался материал:

• Видео с канала - Гидравлика и пневматика